Methodenartikel

Eine neue Technik zur Erzeugung und Observing Chemilumineszenz in einem biologischen Rahmen

DOI:

10.3791/54694

9. März 2017

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dieses Protokoll beschreibt eine neue intraoperative Bildgebungstechnik, die einen Rutheniumkomplex als Quelle für Chemilumineszenz-Lichtemission verwendet und dadurch hohe Signal-Rausch-Verhältnisse während der in vivo-Bildgebung erzeugt. Die intraoperative Bildgebung ist ein expandierendes Gebiet, das die Art und Weise, wie chirurgische Eingriffe durchgeführt werden, revolutionieren könnte.

Zusammenfassung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Intraoperative bildgebende Verfahren haben das Potenzial, chirurgische Eingriffe sicherer und effektiver zu machen; aus diesen Gründen halten solche Techniken schnell Einzug in den Operationssaal. Hier stellen wir einen neuen Ansatz vor, der eine Technik nutzt, die für die intraoperative Bildgebung noch nicht erforscht wurde: die Chemilumineszenz-Bildgebung. Bei dieser Methode wird ein Chemilumineszenz-Reporter auf Rutheniumbasis zusammen mit einem speziell angefertigten Vernebelungssystem verwendet, um ex vivo- oder in vivo-Bilder mit hohen Signal-Rausch-Verhältnissen zu erzeugen. Der auf Ruthenium basierende Reporter erzeugt Licht, nachdem er einer wässrigen Oxidationslösung und einer Rereduktion im umgebenden Gewebe ausgesetzt wurde. Diese Methode hat es uns ermöglicht, Reporterkonzentrationen von nur 6,9 pmol/cm2 zu detektieren. In dieser Arbeit präsentieren wir einen visuellen Leitfaden für unsere Proof-of-Concept-In-vivo-Studien mit subdermalen und intravenösen Injektionen bei Mäusen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Technologie ein vielversprechender Kandidat für die weitere präklinische Forschung ist und letztendlich zu einem nützlichen Werkzeug im Operationssaal werden könnte.

Einleitung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In den letzten Jahrzehnten haben die Imaging-Technologien die Art und Weise revolutioniert, die Ärzte diagnostizieren und Überwachung von Krankheiten. Diese bildgebenden Verfahren, wurden jedoch weitgehend auf Ganzkörperbildgebungssysteme, wie Positronenemissionstomographie (PET), Single-Photon-Emissions-Computertomographie (SPECT), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRI). Besondere Aufmerksamkeit wurde auf Krebs bezahlt und technologischen Durchbrüche haben Bildgebung stark die Art und Weise verbessert, dass diese Krankheit diagnostiziert und behandelt wird. Trotz dieser Fortschritte gibt es einen Ort, an dem diese Imaging-Technologien einfach nicht passen: der OP. Während Ganzkörperbildgebungstechniken in der chirurgischen Planung helfen können, fehlt ihnen typischerweise räumliche Auflösungen hoch genug Ärzte in Echtzeit , um festzustellen , ob alle Tumorgewebe entfernt wurde oder Gewebe Resttumor bleibt bei den operativen Margen 1 versteckt. Stellt sicher, dass keine infiltrativenTumorränder hinter ist links eine der wichtigsten operativen Ziele und Chirurgen müssen einen Drahtseilakt zwischen strengen und vorsichtigen Gewebsresektion gehen. Wenn zu viel entfernt wird, sind unerwünschte Nebenwirkungen für den Patienten verstärkt; wenn zu wenig entfernt wird, werden die Rezidivrate 2 erhöht, 3. Daher ist es entscheidend, eine genaue Tumorränder zu beschreiben, und wir glauben, dass chemolumineszierende intraoperative Bildgebung kann helfen, die Genauigkeit der Identifikation von Tumorgrenzen zu verbessern, indem Chirurgen sichtbar zu machen bösartigem Gewebe zu helfen, die sonst unentdeckt mit etablierten Techniken bleiben könnte.

Es gibt viele Imaging-Technologien derzeit für eine mögliche Verwendung als intraoperativen Bildgebungssysteme untersucht. Dazu gehören β- und γ-Strahlung emittierenden Sonden 4, optische Fluoreszenz 5, Raman - Spektroskopie 6 >, 7 und Cherenkov Lumineszenz 8, 9. Bis heute jedoch keine von diesen als klinische Standardtools etabliert geworden. Optische Fluoreszenz-Bildgebung hat sich bisher die vielversprechendsten dieser Techniken zu sein und ist deshalb die erforscht. Während es bereits ein wertvolles Werkzeug für viele Anwendungen gezeigt worden ist, ist es nicht ohne Einschränkungen. Tatsächlich ist ihr Hauptnachteil der Hintergrundfluoreszenz von Natur aus autofluoreszenten biologischem Gewebe erzeugt. Dieser Hintergrund autofluoreszierenden Signal ist ein Produkt der Anregung von dem umgebenden Gewebe, zusätzlich zu dem Fluorophor, von der externen Lichtquelle zur Erzeugung eines Fluoreszenzsignals erforderlich ist. Aus praktischer Sicht kann diese Autofluoreszenz führen möglicherweise zu niedrigen Signal-zu-Rausch-Verhältnisse, die die Nützlichkeit dieser Technologie im Operationsraum begrenzen.

Der DirektorVorteil der Chemilumineszenz-Bildgebung über Fluoreszenz-Bildgebung ist, dass kein Anregungslicht notwendig ist. Als Ergebnis gibt es keine Hintergrundautofluoreszenz. In Chemilumineszenz Bebilderung wird die Anregungsenergie chemisch statt erzeugt. Dieses Verfahren erzeugt keine unbeabsichtigte Signaluntergrund und somit zu höheren Signal-zu-Rausch-Verhältnis führen kann. Dies könnte dazu führen letztlich in die genauere und präzise Erkennung von operativen Margen. Etwas überraschend hat sich der Nutzen dieses Ansatzes als intraoperativen Bildgebungstechnik unerforscht 10 geblieben. Tatsächlich ist das nächste Beispiel dieser Technik die Oxidation von Luminol durch Myeloperoxidase in Mäusen , 11, 12, 13. Chemilumineszenter biomedizinischen Bildgebung ist daher ein ziemlich unerforschtes Gebiet der Forschung, die folgende Vorteile bieten könnte: (1) minimale Autofluoreszenz, was zu einem niedrigen Hintergrundsignal mit hallogher Signal-zu-Rausch-Verhältnisse; (2) abstimmbaren Wellenlängen des chemolumineszenten Emissionen im Bereich vom sichtbaren bis zum nahen Infrarot; und (3) funktionalisierbarer chemolumineszenten Komplexe , die, wenn sie mit Linker - Technologien kombiniert und Biomoleküle gezielt , die bereits existieren, 14 Zugriff auf ganze Bibliotheken von gezielten molekularen Bildgebung Sonden liefern.

Diese Proof-of-Principle-Studie zeigt die potentielle Nützlichkeit von Chemilumineszenz-Bildgebung in der biomedizinischen Einstellung eines Ruthenium-basierte Bildgebungsmittel verwendet wird. Die chemolumineszenten Eigenschaften dieser Verbindung sind gut untersucht, mit Untersuchungen aus der Zeit der Mitte der 1960er Jahre 15. Bei chemischer Aktivierung erzeugt das Mittel Licht bei etwa 600 nm 16, die für medizinische Abbildungszwecke gut geeignet ist. Die Aktivierungsenergie wird durch eine Redox - Reaktion zur Verfügung gestellt , die in einen angeregten Zustand-was dazu führt , eine Lebensdauer von 650 ns in Wasser 17 -foll hatdurch die Erzeugung von Photonen bei Entspannung der angeregten Zustand zu verdanken. Durch die Verwendung eines speziell gestalteten Fern Vernebler, konnten wir die Verbindung , die sowohl ex vivo und in vivo zu detektieren. Die Ergebnisse der anfänglichen Experimente sind sehr vielversprechend, was auf eine weitere Untersuchung dieser Technologie.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ethik - Erklärung: Alle in vivo Tierversuchen wurden nach einer genehmigten Protokoll und unter den ethischen Richtlinien des Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) ausgeführt beschrieben.

1. Aufbau eines Vernebelungsgerät

  1. Bringen Holzteil A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) aufrecht im Zentrum von Teil B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm 3) mit zwei Schrauben (4 x 25 mm 2). Befestigen Holzteil C (11 × 2,5 × 1,8 cm 3) in der Mitte des Teils A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) mit einer Schraube, so dass ein Teil C (11 x 2,5 x 1,8 cm 3) noch bewegt werden. Siehe Abbildung 1.
  2. Bohren Sie zwei Löcher durch die untere Spitze der Sprühflasche Auslöser einer Kunststoff 3 Unzen Mini Sprayer (D), und drücken Sie eine Edelstahlstange (10 cm von 1/16 "Stahl) (E) durch zwei Schleifen zu bilden, eine auf entweder Seite des Auslösers.
  3. Wickeln Sie den unteren Teil der Sprühflasche mit Klebeband (F) die Kabelbinder ein Abrutschen zu verhindern. Bringen Sie die Sprühflasche Holzteil C (11 x 2,5 x 1,8 cm 3) unter Verwendung der beiden Kunststoff - Kabelbinder (28 cm) (G).
  4. Schneiden Sie das 011-Servomotor (I) aus, und schließen Sie sie mit den losen Kabel der Servosteuerung (H). Befestigen Sie dann den Servomotor an die Spitze der Holzteil A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) unter Verwendung von Klebeband.
  5. Bringen Sie einen Bleistift (J) an den Servomotorhebel mit der Büroklammer (K). Dicht verbinden mit Klebeband die äußersten Teile des Stiftes an den Stahlstab Schleifen Kunststoff abgedeckt Twist Drähte (L) und befestigen Sie die Enden auf dem Bleistift.
  6. Schneiden Sie die Servomotor-Steuereinheit des Magnetkabelstecker (M) und bringen Sie ihn an die Lautsprecherkabel (N) ab. Dann kleben Sie das Servomotor - Steuereinheit zu Holzteil B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm 3). Schneiden Sie ein w1 Kabel mit Magnet Anschlüsse in zwei Hälften und heften sich an das lose Ende des Kupfer s ein Teilpeaker Kabel (1 m). Schließen Sie den (magnetisch) i2 Kippschalter und p1 Leistung der zur Verfügung stehenden w1 Kabel und einer 9V-Batterie.

2. Empfindlichkeit Bestimmung der Methode

  1. In einem 1,5 - Mikrozentrifugenröhrchen ml, werden die Lösungen von [Ru (bpy) 3] Cl 2 bei der Umkehrosmose Wasser (100 & mgr; l) in Mengen von 260 & mgr; g (347 nmol), 52 & mgr; g (69 nmol), 26 & mgr; g (34 nmol) , 5 ug (6,9 nmol), 3 & mgr; g (3,5 nmol), 520 ng (694 pmol), 260 ng (347 pmol), 52 ng (69 pmol), 26 ng (34 pmol), 5 ng (6,9 pmol), und 3 ng (3,5 pmol).
  2. Mischungs 100 ul jeder [Ru (bpy) 3] Cl 2 Lösung mit 100 ul einer wässrigen Lösung von Ammonium - Cernitrat ((NH 4) 2 Ce (NO 3) 6) in Wasser (25 mM) auf einem Mikroskop - Objektträger.
  3. Stellen Sie den Erwerb in der Biolumineszenz Leser, indem Sie die Imaging - Software zu initialisieren.
    1. Melden Sie sich in das Benutzerprofil in und suchen die acquisition Bedienfeld. Klicken Sie auf "Initialisieren" und warten, bis das Gerät bereit ist.
    2. Suchen Sie nach "Imaging-Modus" und stellen Sie sicher, "Luminescent" und "Photograph" werden überprüft und, dass "Fluorescent" nicht markiert ist.
    3. Ändern "Belichtungszeit" Einstellung für "Luminescent" bis 20 s. Legen Sie die übrigen Einstellungen für "Luminescent" wie folgt: "Binning": Medium; "F / Stop": 1; und "Emission Filter": Open.
      HINWEIS: Die Belichtungszeiten benötigen nach der Instrumentierung und experimentellen Einstellung angepasst werden, verwendet werden, falls abweichend von der dargestellten Einrichtung.
    4. Für "Photograph", verwenden Sie die folgenden Einstellungen: "Belichtungszeit": Auto; "Binning": Medium; und "F / Stop": 8. Stellen Sie den "Betreff Höhe" gemäß Abbildung target.Look für das "Field of View" Dropdown-Menü. Die Grundeinstellung ist "C" Wechseln Sie zu "B" (14 cm Abstand zwischen der cAmera und Probentisch).
  4. Stellen Sie den Vernebler, indem Sie einen Objektträger auf einem Blatt aus schwarzem Tonpapier auf dem Boden der Imaging - Kammer platziert es aus dem Oxidationsmittel zu schützen. Mischen Sie einen 100 μLdroplet von [Ru (bpy) 3] Cl 2 -Lösung mit 100 & mgr; l einer wässrigen Lösung von (NH 4) 2 Ce (NO 3) 6. Beobachten Sie das grüne Feld Fadenkreuz.
    1. Legen Sie die abzubildenden Objekt auf dem schwarzen Tonpapier, so dass der Bereich von Interesse ist in der Mitte des grünen Fadenkreuz-Licht-Box angezeigt auf der Probenbühne. Bereiten Sie den Vernebler durch die Kunststoff-Sprühflasche aus dem Holzbock lösen. Füllen Sie eine Lösung von Triethylamin (1: 3 in Wasser / Ethanol) in seine Kunststoffbehälter und bringen es auf den Holzbock.
    2. Setzen Sie den Vernebler in der Biolumineszenz Leser und stellen Sie sicher, dass das Netzkabel aus dem Vernebler Kabel ist nicht angeschlossen. Stellen Sie sicher, dass der Netzschaltereingeschaltet ist, ist der Kippschalter ausgeschaltet und die rote LED leuchtet Setzen Sie den Vernebler, so dass der Spritzstrom wird auf den Bereich von Interesse auf dem Imaging-Objekt gerichtet, während die Sicht nach Behinderung von der Kamera auf das Motiv Bildgebung zu minimieren durch die Sprühdüse Kopf.
    3. Legen Sie kleine, schwarze Stücke Tonpapier über eventuelle Hot - Spots (zB weiße Flecken auf mikroskopische Dias oder Injektionsstellen) , um sie vor Spritzwasser zu schützen. Legen Sie mindestens 40 cm des Zerstäubers Remote-Kabel innerhalb der Imaging-Kammer, so dass es nicht mit dem abzubildenden Objekt, dem Vernebler oder die magnetische Türverriegelung nicht stört. Schließen Sie das Abbildungssystem Tür.
      HINWEIS: Das Fadenkreuz wird Größe ändern auf der Grundlage der "Field of View" Einstellung in "Bild Wohnen"; stellen Sie sicher, dass diese auf "B" gesetzt.
  5. ein Bild erwerben, indem Sie die Bildsequenz zu initiieren. Klicken Sie auf "Erwerben" im "Acquisition Systemsteuerung". Auf der ersten Bildgebungs sequrenz, ermöglichen automatisches Speichern, wenn ein Datenordner gewünscht (empfohlen) und wählen. Ignorieren Sie die "Edit Imaging Labels" Dialog bis zum Ende der Sequenz.
    HINWEIS: Die Steuerungssoftware zeigt das Gerät die Aktionen Schritt-für-Schritt in Echtzeit. Nach der Messung der Vorbereitung und der Probentisch in die rechte Position bewegt, öffnet er den Kameraverschluß und zählt die Messzeit. Die Verschlussöffnung kann auch durch ein Klickgeräusch von der Maschine erzeugten hören.
  6. Da der Verschluss öffnet, Spray drei Ausbrüche von einer Lösung von Triethylamin (1: 3 in Wasser / Ethanol, 0,24 ± 0,04 ml pro Burst-Spray) durch den Kippschalter dreimal Schalt Chemilumineszenz zu erzeugen.
    HINWEIS: Die Probenbühne während der Messung bewegt. Lassen Sie genug (mindestens 40 cm) Kabel im Inneren des Gerätes, dies zu ermöglichen. Stellen Sie sicher, dass die Lösung durch den Vernebler versprüht werden kann durch das Steigrohr angestrebt werden, und dass es keine Luftblasen in das Rohr. Haben mehrere Ersatz batteries für den Zerstäuber bereit, falls erforderlich.

3. In - vivo - Bildgebung nach systemischer intravenöser Injektion

  1. In einem 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen, Herstellung von 100 & mgr; l phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) Lösung zwischen 8 und 33 nmol [Ru (bpy) 3] Cl 2 enthält. Bereiten einer wäßrigen Lösung von (NH 4) 2 Ce (NO 3) 6 in Wasser (25 mM) zur gleichen Zeit.
  2. Intravenös injizieren 100 ul [Ru (bpy) 3] Cl 2 in die Schwanzvene von gesunden Mäusen (n = 5).
  3. Euthanize die Mäuse 10 min nach der Injektion über CO 2 Erstickung.
    1. Entfernen Sie die Haut mit einem Y-Schnitt aus dem Rumpf, entfernen Sie dann den Rippenbogen in einer U-Form das Herz und die Lungen zu belichten. Perfundieren die Mäuse durch einen Auslass in dem rechten Vorhof Schneiden und Injizieren 20 ml PBS durch eine 24 Gauge - Nadel in den linken Ventrikel 18. Vorsichtig durch den Bauch geschnittenHaut und der Niere und der Leber aus. Schneiden in Längsrichtung durch die Organe einen sichtbaren Schnitt zu erstellen.
  4. Stellen Sie den Erwerb wie in Schritten von 2,3 bis 2,6, mit den folgenden Änderungen beschrieben.
    1. Nach gründlichem den Vernebler Kunststoffbehälter Waschen, füllen Sie es mit einer Lösung von (NH 4) 2 Ce (NO 3) 6 in Wasser (25 mM) anstelle von Triethylamin.
      HINWEIS: Es ist wichtig , um gründlich die Verneblerdüse nach jedem Gebrauch gründlich, da kristallisieren (NH 4) 2 Ce (NO 3) 6 kann die Sprühdüse nach mehreren Verwendungen zerstören.
  5. Verwenden Sie die ganze Tier oder Organproben für die Bildgebung.
    1. Für ganze Bauch Bildgebung, positionieren Sie die Maus Karkasse mit dem offenen Bauch die Kamera und den Kopf nach auf der Rückseite des Geräts zeigt. Das Organ Center abgebildet (zB Leber oder Niere) im grünen Licht - Box Fadenkreuz werden.
    2. Foder einzelne Organ Bildgebung und Quantifizierung, entfernen Sie die Maus aus dem Abbildungsinstrument und stecken Sie es nach unten. Ausgehend von dem bereits geöffneten Körperhöhle, auszuschneiden die inneren Organe (zB Niere, Leber, Lunge, Muskel, Milz, Gehirn und Herz). Schnitt durch das Hinterbein Haut Muskelgewebe auszuschneiden. Öffnen Sie vorsichtig den Schädel mit einem Skalpell das Gehirn auszuschneiden.
      1. Wenn das interessierende Organ Leber, Niere oder Milz, schneiden alle Organe in der Hälfte der Länge nach, legen jedes Organ auf einer Petrischale oder ein Stück schwarzes Tonpapier.
    3. Befolgen Sie die Anweisungen in den Schritten 2,3-2,6 um die relative Emission des chemolumineszenten Tracer für die einzelnen Organe herzustellen.

4. In - vivo - Imaging von Lymphknoten

  1. Herstellung von 10 & mgr; l einer PBS - Lösung , enthaltend 80 nMol [Ru (bpy) 3] Cl 2. Bereiten einer wäßrigen Lösung von (NH 4) 2 Ce (NO 3) 6 in water (25 mM) zur gleichen Zeit.
  2. Injizieren Sie 10 ul der Lösung subdermally in die Hinterpfote von gesunden Mäusen (n = 5). Als Negativkontrolle, injizieren die kontralaterale Pfote mit 10 & mgr; l reinem PBS. Opfern , um die Mäuse über CO 2 Ersticken 15 Minuten nach der Injektion. Entfernen Sie die Haut an beiden Hinterbeinen, die Lymphe Kanäle zu belichten bis in die Kniekehlen-Lymphknoten.
  3. Stellen Sie den Erwerb wie in Schritt 3.4 beschrieben.
  4. Entfernen Sie die poplitealen Lymphknoten von beiden Hinterbeinen, schneiden sie in zwei Hälften, und sprühen sie mit Oxidationsmittel auf einer Petrischale, wie zuvor beschrieben (Schritt 3.5.3), zum Zwecke der Quantifizierung.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Der Vernebler in Protokoll Abschnitt 1 kann aus leicht erhältlichen Materialien zu geringen Kosten konstruiert werden. Es ist beabsichtigt , der Reduktions- / Oxidationsmittel in einem Biolumineszenz - Lesegerät (1) ein Einsatz für Fern ausgelöst werden Aufsprühen. Unser Design ermöglicht den sicheren Betrieb des Zerstäubers innerhalb des Biolumineszenz-Lesegerät bei einem 14 cm Abstand von der Linse. Kein Beschlagen oder Verschwimmen der Linse wurde während der Operatio...

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier haben wir eine Technik vorgestellt, die optisch der Lage ist, durch einen chemolumineszierenden Reporter erstellt Gewebe über die Emission von Photonen abzugrenzen. Im Gegensatz zu anderen, etabliert, Technologien 4, 5, 6, 7, 8, 9, dieses chemilumineszierende Reportersystem verwendet eine Abbildungssonde , die nicht-rad...

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren danken Prof. Jan Grimm und Herrn Travis Shaffer für ihre hilfreichen Diskussionen und Herrn David Gregory für die Bearbeitung des Manuskripts. Die technischen Dienstleistungen der MSK Animal Imaging Core Facility, die zum Teil durch den NIH Cancer Center Support Grant P30CA008748-48 unterstützt werden, werden dankbar gewürdigt. Die Autoren danken den NIH (K25 EB016673 und R21 CA191679, T.R. und 4R00CA178205-02, B.M.Z.), dem MSK Center for Molecular Imaging and Nanotechnology (T.R.), der Tow Foundation (B.C.) und der National Science Foundation Integrative Graduate Education and Research Traineeship (IGERT 0965983 am Hunter College for B.C. und T.M.S.) für ihre großzügige Unterstützung. Die in dieser Veröffentlichung berichtete Forschung wurde von der King Abdullah University of Science and Technology finanziell unterstützt.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Holzteil A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm) Woodcraft131404Schneiden Sie aus einer 3/4" x 24" x 30" Birkensperrholzplatte
Holzteil B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm)Woodcraft131404Schneiden Sie aus einer 3/4" x 24" x 30" Birkensperrholzplatte
Holzteil C (11 x 2,5 x 1,8 cm)Woodcraft131404Schneiden Sie aus einer 3/4" x 24" x 30" rdquo; Birkensperrholzblech
Schrauben (4 & x 25 mm)Screwfix79939
Harmon Face Values 3 oz Mini-SprühgerätBed, Bath and Beyond
Edelstahlstange (10 cm aus 1/16" Stahl)Metals Depot Int. Inc.2192
Bleistift Classic HBPapermate58592
BüroklammerOffice Depot221720
LautsprecherkabelRCA Inc.
Energizer 9V AlkalineBatterie Energizer Holdings Inc.EN22
Hitech HS-82MG Mikro-Servomotor, 3,4 kg/cm Abtriebsdrehmoment @ 6VHitech RCD USA Inc.32082S
NameFirmaKatalognummerBemerkungen
28 cm Kunststoff-KabelbinderGeneral Electric Inc.50725
Klebeband3M Inc.3939
littleBits mit 1 DrahtlittleBits Inc.w1 Draht
littleBits p1 LeistunglittleBits Inc.p1 Stromversorgung
littleBits i2 KippschalterlittleBits Inc.i2 Kippschalter
littleBits 011 ServolittleBits Inc.011 Servo
20 cm kunststoffummantelte DrahtbindebinderFour Star Plastics71TIE8000
Tris(2,2′-bipyridyl)dichloruthenium(II)-hexahydratSigma-Aldrich Inc.
Ammonium-Cer(IV)-nitratSigma-Aldrich Inc.22249
IsofluoranBaxter Healthcare1001936060
PBSSigma-AldrichPBS1
EthanolSigma-Aldrich2854
TriethylaminSigma-Aldrich Inc.T0886
WasserDas Wasser wurde mit einem Milipore Mili-Q (R ≥ 18 MΩ)
Weibliche nackte (gezüchtete) MäuseJackson Laboratories1929Alter 5 - 6 Wochen
Stamm C57BL/6J   
NU/J männliche Mäuse bei Jackson Laboratories2019Alter 6 – 8 Wochen
IVIS 200 Biolumineszenz-LesegerätCaliper Live Science
Live Image 4.2 SoftwarePerkin-Elmer128165
ObjektträgerThermoScientific4951PLUS4
AH1650SN 224758

Referenzen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Fong, Y., Giulianotti, P. C., Lewis, J., Koerkamp, B. G., Reiner, T. Imaging and Visualization in The Modern Operating Room: A Comprehensive Guide for Physicians. , Springer. (2015).
  2. Nguyen, Q. T., Tsien, R. Y. Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation - a new cutting edge. Nat. Rev. Cancer. 13 (9), 653-662 (2013).
  3. Weissleder, R., Pittet, M. J. Imaging in the era of molecular oncology. Nature. 452, 580-589 (2008).
  4. Heller, S., Zanzonico, P. Nuclear probes and intraoperative gamma cameras. Semin. Nucl. Med. 41 (3), 166-181 (2011).
  5. van Dam, G. M., et al. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-α targeting: first in-human results. Nat. Med. 17 (10), 1315-1319 (2011).
  6. Zavaleta, C. L., et al. A Raman-based endoscopic strategy for multiplexed molecular imaging. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 110 (25), E2288-E2297 (2013).
  7. Harmsen, S., Bedics, M. A., Wall, M. A., Huang, R., Detty, M. R., Kircher, M. F. Rational design of a chalcogenopyrylium-based surface-enhanced resonance Raman scattering nanoprobe with attomolar sensitivity. Nat. Commun. 6, 1-9 (2015).
  8. Thorek, D. L., et al. Positron Lymphography: Multimodal, High-Resolution, Dynamic Mapping and Resection of Lymph Nodes After Intradermal Injection of 18F-FDG. Nucl. Med. 53 (9), 1438-1445 (2012).
  9. Thorek, D. L. J., Riedl, C. C., Grimm, J. Clinical Cerenkov Luminescence Imaging of 18F-FDG. Nucl. Med. 55 (1), 95-98 (2014).
  10. Gross, S., et al. Bioluminescence imaging of myeloperoxidase activity in vivo. Nat. Med. 15 (4), 455-461 (2009).
  11. Lee, J. -J., White, A. G., Rice, D. R., Smith, B. D. In vivo imaging using polymeric nanoparticles stained with near-infrared chemiluminescent and fluorescent squaraine catenane endoperoxide. Chem. Commun. 49 (29), 3016-3018 (2013).
  12. Lee, D., et al. In vivo imaging of hydrogen peroxide with chemiluminescent nanoparticles. Nat. Mater. 6 (10), 765-769 (2007).
  13. Baumes, J. M., et al. thermally activated, near-infrared chemiluminescent dyes and dye-stained microparticles for optical imaging. Nat. Chem. 2 (12), 1025-1030 (2010).
  14. Siraj, N., et al. Fluorescence, Phosphorescence, and Chemiluminescence. Anal. Chem. 88 (1), 170-202 (2016).
  15. Hercules, D. M., Lytle, F. E. Chemiluminescence from Reduction Reactions. Am. Chem. Soc. 88 (20), 4745-4746 (1966).
  16. Kerr, E. Annihilation electrogenerated chemiluminescence of mixed metal chelates in solution: modulating emission colour by manipulating the energetics. Chem. Sci. 6, 472-479 (2015).
  17. Montalti, M., Credi, A., Prodi, L., Gandolfi, M. T. Handbook of Photochemistry 3rd Ed. , CRC Press Taylor & Francis Group. Boca Raton, FL, USA. 379-404 (2006).
  18. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole Animal Perfusion Fixation for Rhodents. J. Vis. Exp. (65), e3564(2012).
  19. Büchel, G. E., et al. Near-infrared intraoperative chemiluminescent imaging. ChemMedChem. , (2016).
  20. Ntziachristos, V., Ripoll, J., Wang, L. V., Weissleder, R. Looking and Listening to Light: the Evolution of Whole-Body Photonic Imaging. Nat. Biotechnol. 23, 313-320 (2005).
  21. Koch, J. H., Gyarfas, E. C., Dwyer, F. P. Biological Activity of Complex Ions Mechanism of Inhibition of Acetylcholinesterase. Austral. J. Biol. Sci. 9 (3), 371-381 (1956).
  22. Juris, A., Balzani, V., Barigelletti, F., Campagna, S., Belser, P., Zelewsky, A. V. Ru(II) polypyridine complexes: photophysics, photochemistry, electrochemistry, and chemiluminescence. Coord. Chem. Rev. 84, 85-277 (1988).
  23. Knoll, J. D., Turro, C. Control and utilization of ruthenium and rhodium metal complex excited states for photoactivated cancer therapy. Coord. Chem. Rev. 282, 110-126 (2015).
  24. Haley, T. J. Pharmacology and toxicology of the rare earth elements. J. Pharm. Sci. 54 (5), 663-670 (1965).
  25. Siekierski, S., Mioduski, T., Salomon, M. IUPAC Commission on Solubility Data. Solubility Data Series. Vol 13. Scandium, Yttrium, Lanthanum, and Lanthanide Nitrates. , Pergamon Press. (1983).
  26. Reiner, T., Jantke, D., Marziale, A. N., Raba, A., Eppinger, J. Metal-Conjugated Affinity Labels: A New Concept to Create Enantioselective Artificial Metalloenzymes. ChemistryOpen. 2, 50-54 (2013).
  27. Zanarini, S., et al. Synthesis and Electrochemiluminescence of a Ru(bpy)3-Labeled Coupling Adduct Produced on a Self-Assembled Monolayer. J. Phys. Chem. C. 112 (8), 2949-2957 (2008).
  28. Liu, R., Lv, Y., Hou, X., Yang, L., Mester, Z. Protein Quantitation Using Ru-NHS Ester Tagging and Isotope Dilution High-Pressure Liquid Chromatography-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Determination. Anal. Chem. 84 (6), 2769-2775 (2012).
  29. Jantke, D., et al. Synthetic strategies for efficient conjugation of organometallic complexes with pendant protein reactive markers. J. Organomet. Chem. 744, 82-91 (2013).
  30. Aoki, Y., et al. An experimental xenograft mouse model of diffuse pontine glioma designed for therapeutic testing. J Neurooncol. 108 (1), 29-35 (2012).
  31. Forster, R. J., Bertoncello, P., Keyes, T. E. Electrogenerated Chemiluminescence. Annual Rev. Anal. Chem. 2, 359-385 (2009).
  32. Connell, T. U., James, J. L., White, A. R., Donnelly, P. S. Protein Labelling with Versatile Phosphorescent Metal Complexes for Live Cell Luminescence Imaging. Chem. Eur. J. 21 (40), 14146-14155 (2015).
  33. Zhou, X., et al. Synthesis, labeling and bioanalytical applications of a tris(2,2′-bipyridyl)ruthenium(II)-based electrochemiluminescence probe. Nat. Protoc. 9 (5), 1146-1159 (2014).
  34. Bœuf, G., et al. Encapsulated Ruthenium(II) Complexes in Biocompatible Poly(d,l-lactide-co-glycolide) Nanoparticles for Application in Photodynamic Therapy. ChemPlusChem. 79 (1), 171-180 (2014).
  35. Loizidou, M., Seifalian, A. M. Nanotechnology and its applications in surgery. Brit. J. Surgery. 97 (4), 463-465 (2010).
  36. Barry, N. P. E., Sadler, P. J. Challenges for Metals in Medicine: How Nanotechnology May Help To Shape the Future. ACS Nano. 7, 5654-5659 (2013).
  37. Hasan, K., Bansal, A. K., Samuel, I. D. W., Roldán-Carmona, C., Bolink, H. J., Zysman-Colman, E. Tuning the Emission of Cationic Iridium (III) Complexes Towards the Red Through Methoxy Substitution of the Cyclometalating Ligand. Nat.Sci. Rep. 5, 1-15 (2015).
  38. Truong, J., et al. Chemiluminescence detection with water-soluble iridium(III) complexes containing a sulfonate-functionalised ancillary ligand. Analyst. 139 (22), 6028-6035 (2014).

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Chemilumineszenz ImagingRuthenium ReporterVernebelungssystemSignal Rausch Verh ltnisBiolumineszenz ReaderIn vivo ImagingTris bipyridin rutheniumAmmoniumceriumnitratTriethylamin L sungminimale Nachweisgrenze

Verwandte Artikel